Parallellplatta

Parallellplatta är en geometrisk konfiguration som vanligtvis beskriver två plana ytor som ligger helt parallella med varandra. I sammanhang där termerna används ofta talar man om en parallellplattkondensator, där plattorna fungerar som elektriska ledare separerade av ett dielektrikum eller av luft eller vakuum.

Geometri och elektromagnetiska egenskaper

Om plattorna har arean A och avståndet d mellan dem, får man under antagandet att plattorna är tillräckligt stora så att kantverkan är försumbar ett ungefär konstant elektriskt fält mellan plattorna, E ≈ V/d. Kapacitansen är då C ≈ ε0 εr A / d, där ε0 är vakuumpermittiviteten och εr dielektricitetskonstanten för det mellanliggande materialet. I verkliga tillämpningar blir fringingfält och avvikelser från en ideal platta betydelsefulla när storleken inte är mycket större än avståndet.

Materialval och konstruktion

Parallellplattkondensatorer byggs vanligtvis med två ledande plattor av metall eller annan konduktivt material, där det mellanliggande utrymmet fylls av ett dielectricum – till exempel luft, vakuum, glas eller plast. Det dielektriska materialet påverkar kapacitansen starkt genom εr. I mikrosystem och sensortillämpningar används ofta tunna lager och ibland organiska eller keramiska dielektriska material.

Tillämpningar och begränsningar

Parallellplattor används i elektronik som grundläggande byggsten i kondensatorer, i mätnings- och kalibreringskretsar och i MEMS-sensorer där förändringar i avstånd eller dielektrikum ger ändringar i kapacitans. Praktiska begränsningar inkluderar edge-effekter och avvikelse från planhet, vilket kräver mer avancerade modeller för noggrann design och analys.